解锁AEM电解水失效机制 | DEIS+参比电极+DRT

采用GEIS 测试不同电流密度下的AEM-WE 10, 20, 80, 140, 200, 400, 600, 800, 1000 mA/cm?2. 

频率范围：30KHz – 0.05 Hz 

交流振幅：15 %直流电流

Fig 3 不同电流密度下的EIS曲线

Fig 3 显示了不同电流密度下的交流阻抗曲线，在横坐标中可以看到两个截距，左侧高频的(HFR)和右侧低频的 (LFR) 。EIS 数据与电流密度高度相关， 阻抗的幅值在活化区变化较大。Nyquist图中25Hz显示出不连续性，表明系统测量误差的存在，偏差来自测试台架和测量装置，在所有电流密度下都有表现。

Fig 4 10mA/cm2下的单槽及正负极相对于参比的响应曲线

Fig 4 Nyquist 曲线中阴极的半反应HER显示出更大的半圆(如Fig 7a的红线)，这与经典的研究结论相反，通常显示阳极的半反应OER在电解反应动力学中占主导。

这显示HER的贡献依赖于所用的催化剂，非贵金属催化剂层难以忽略。参比电极测量的电压受限于工作电极和参比电极的距离引起的压降。如果参比电极不在电流的主要流向路径上， 测量的电压受物理尺寸和两电极的相对位置影响。这些错误不仅影响系统直流行为，还会导致半电池的交流阻抗测试失真。因此，半电池的阻抗可用于系统误差监测。因此，交流阻抗的可靠性是DRT分析的基础。